package cn.com.algorithm.sort;

import edu.princeton.cs.algs4.StdOut;

/**
 * 插入排序
 * 将当前元素插入到数组左边适当位置，所有元素在插入之前都向右移动一位
 * 对于随机排列的长度为 N 且主键不重复的数组， 平均情况下插入排序需要～ N^2/4 次比较以及～ N^2/4 次交换
 * 最坏情况下需要～ N^2/2 次比较和～ N^2/2 次交换
 * 最好情况下需要 N-1 次比较和 0 次交换
 * 1. 数组左边有序
 * 2. 对一个很大且其中的元素已经有序（ 或接近有序） 的数组进行排序将会比对随机顺序的数组或是逆序数组进行排序要快得多
 */

/**
 * 部分有序数组：如果数组中倒置的数量小于数组大小的某个倍数， 那么我们说这个数组是部分有序的
 * 当倒置的数量很少时， 插入排序很可能比本章中的其他任何算法都要快
 */
public class Insertion {
    public static void sort(Comparable[] a) {
        int N = a.length;
        for(int i = 0;i < N;i++) {
            // 将 a[i] 插入到 a[i-1]、 a[i-2]、 a[i-3]...之中
            for(int j = i;j > 0 && less(a[j], a[j-1]);j--)
                exch(a, j, j-1);
        }
    }

    /**
     * 比较元素
     * @param v
     * @param w
     * @return
     */
    private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
        return v.compareTo(w) < 0;
    }

    /**
     * 将元素交换位置
     * @param a
     * @param i
     * @param j
     */
    private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
        Comparable t = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = t;
    }

    private static void show(Comparable[] a) { // 在单行中打印数组
        for (int i = 0; i < a.length; i++)
            StdOut.print(a[i] + " ");
        StdOut.println();
    }

    public static boolean isSorted(Comparable[] a) { // 测试数组元素是否有序
        for (int i = 1; i < a.length; i++)
            if (less(a[i], a[i - 1])) return false;
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] a = {1,3,4,2,9,6,5,8,7,10};
        sort(a);
        assert isSorted(a);
        show(a);
    }
}
